第一章建筑物理光分析.ppt

建筑声学基本内容 建筑声学基本知识 室内声学原理 吸声材料和吸声结构 室内音质设计 噪声控制 建筑隔声 第一章 室内声学基本知识 声音是人耳所感觉到的“弹性”介质中振动或压力的迅速而微小的起伏变化。 振动 人耳 耳膜振动 听觉神经 声音 人耳不能察觉 超声 次声 声音传播：通过固体、液体和气体 研究室内声学时——主要空气传播 研究噪声控制——空气和固体材料传播 声音在空气中传播时， 振动能量传播 空气质点不传播 波阵面 波阵面——声波在同一时刻到达的这个球面 声波的传播方向可以用声线表示 点声源球面波的扩展导致了声音强度随着与声源距离的增加而迅速减弱 声源种类 点声源（单个声源）——尺度比所辐射的声波波长小得多 线声源——把许多很靠近的单个声源沿一直线排列 面声源 ——把许多距离很近的声源放置在一平面上 声源的方向性 大多数单个声源是向所有的方向辐射声音 不少声源在某一方向辐射的声音具有较大的强度 声源的方向性——“极坐标图”表示 声学基本计量 在常温条件下，空气中的声速为340m/s频率：f周期：T波长：? 速度：c 力与能 力：体现在声压（力）的存在 能：声场的能量性质 声源——声功率 声场——声能（能量流） 声音计量 声功率（W）：单位时间内声源向周围空间所辐射的声能量。单位W或μW。10-12~1 一般不随环境条件所改变——属于声源本身的一种特性 声强（I）：单位时间通过垂直于声音传播方向上单位面积的平均声能通量（声功率）。单位：W/m2。 平面声波的波阵面都一样——声强不变 球面波的强度与距离平方成反比——平方反比定律 声压（p）：声波在空气中传播时，空气媒质某点由于受声波扰动后压强超过大气静压强的值。单位：N/m2。 2*10-5~20 W、I——能量特性 P——力特性 声强与声压关系 P：有效声压（N/m2） C：空气中的声速(m/s) 空气密度 不受边界影响情况下，某点声强与该点声压平方成正比 声音计量常用单位——分贝 1、声强级（dB）:声强与基准声强（10-12W/m2）之比的以10为底的对数的10倍 2、声压级（dB） :声压与基准声压（2×10-5 Pa）之比的以10为底的对数的20倍 3、声功率级（dB） ：声功率与基准声功率（10-12W）之比的以10为底的对数的10倍 在分贝标注中， 声压 每加1倍 声压级增加6dB 声压 每乘10 声压级增加20dB 声压级每增加10dB，人耳主观听闻响度大致增加1倍 有效声压 两个声源的声压相等，叠加后总声压级： 两个声音的声压级如果相等，则总声压级比单个的声压级增加3dB； 如果两个声音的声压级不等，则增加的分贝数就比较小。 频谱 一定频率范围里各组成频率的声压级，这种以频率范围（频带范围）为横坐标，与其相应的声压级为纵坐标所组成的图形——声源频谱 线谱：由一些离散频率形成的谱 连续谱：在一定频率范围内含有连续频率成分的谱 声音在户外传播 1、点声源随距离衰减 与声源的距离每增加1倍，声压级降低6dB 2、线声源随距离衰减 （1）无限长线声源 与声源的距离每增加1倍，声压级降低3dB （2）有限长线声源 如果距离较近，距离每增加1倍，声压级降低3dB；如果距离较远，距离每增加1倍，声压级降低6dB 3、面声源随距离衰减 如果与声源的距离较近，声能没有衰减； 如果距离较远，声压级降低3~6dB 声波的反射 在两种介质界面处，波动传播方向变化，重新返回原空间（介质）中之运动形式 平面反射 曲面反射 声波的衍射 声波在传播过程中遇到障壁或建筑部件时，如果这些障壁或建筑部件的尺度比声波波长大，则其背后将出现“声影”，然而也会出现声音绕过障壁边缘进入“声影”的现象，这就是声衍射。 声波进入声影区的程度——波长和障壁的相对尺度。 例：反射板的大小 高低频声波 声波的扩散 声波在传播过程中，如果遇到一些凸形的界面，就会被分解成许多小的比较弱的反射声波，这种现象成为扩散。 突出部分最小相当于入射波长的1/7——扩散作用 声音在围蔽空间里均匀分布 防止声缺陷 声吸收 1、空气对声能的吸收——声波在空气中传播时，由于振动的空气质点之间的摩擦而使一小部分声能转化为热能 ——声波频率（尤其对高频声） ——传播距离较远 2、声波投射到建筑材料或部件时引起的声吸收 ——材料特性、表面状况和构造 ——对某一频率的吸声系数衡量：被吸收的声